Способ защиты дренажа от кольматации Советский патент 1990 года по МПК E02B11/00 

Изобретение относится к мелиорации земель и может быть использовано при строительстве закрытого горизонтального дренажа при укладке его в сухой грунт. Цель изобретения - повышение надежности и эффективности работы дренажа путем уменьшения влияния поверхностной и межслойной кольматации фильтрующего материала.

Сущность способа заключается в ток, что слои из волокнистога фильтрующего материала, покрывающего дрену, выполняют принципиально разные функции и имеют различные характеристики.

Первый слой (сопряженный с дренируемым грунтом) имеет следующие параметры. Толщина 0,3-0,5 мм обусловлена созданием этого слоя в виде сетки в 2-3 волокна и определяется толщиной волокна 0.15 мм -- 2X0,,3 мм и 3X0,15 0,45 мм. Средний размер пор 0,10- 0,15 мм определяется необходимостью двухрядного движения частнц размером 0,05 мм

Б порах фильтра, что соответствует формированию сводкков над этими порами из частиц грунта (из двух частиц). Предельная степень выноса суффозионных частиц в фильтрат из первого приконтактного слоя при двухрядном движении частиц составляет 50%. Размеры частнц грунта, которые необходимо пропустить через фильтр (0,05 мм), определяются существующими требованиями к защитно-фильтрующему материалу (ЗФМ). Фильтрация, происходящая с образованием сводиков, относится к шламовой фильтрации, т. е. к фильтрации, идуидей без значительной кольматацин ЗФМ. Коэффициент фильтрации составляет не менее 43 м/сут как минимально допустимый коэффициент фильтрации ЗФМ.

Фильтрующий слой, сопряженныГ непосредственно с дреной, имеет следующне параметры. Толщина не менее 2-3 мм опреде- ляе1тя необходимостью смены направления фильтрационного потока с поперечного на радиальное с минимальными гидравличес&

fsnA

ю

.4

О5

кими потерями. Для этого радиус поворота потока должен превышать в 4-6 раз толщину первого слоя. Известно, что для смены направления линий тока с п опереч- ного на продольное для двухслойной схемы I при мощности первого слоя 0,3-0,5 мм мощность второго слоя должна быть 2-3 мм. : Средний размер пор 0,15-0,2 м опреде- ляется из условия обеспечения трехрядного I движения частиц грунта в порах фильтра, что соответствует предельной степени выно- са частиц в фильтрат из первого слоя фильт- ра (60%), тем самым обеспечивая полную очистку первого слоя и пропуск частиц 005 мм в дренажную трубу. Сопряжение i ЗФМ со всей поверхностью дренажной I трубы определяется из необходимости пред- i отвращения разрывов фильтра при его укладке по гофрам трубы, что предотвращает I фильтрационные деформации грунта в мес- I тах возможных разрывов, кольматацию от- I верстий трубы и заиление дрены. Кроме I того это предотвращает изменение пара- метров многослойного фильтра после его укладки.

Таким образом, параметры слоя, сопряженного с дреной, определяются из условия обеспечения беспрепятственного пропуска воды по фильтру в радиальном направлении к отверстиям дренажного трубопровода. Кроме того, эти параметры обеспечивают отрыв частиц грунта, осевших в порах у верхнего первого слоя, при смене направления фильтрации и приоритет движения воды в продольном направлении к отверстиям в дренажном трубопроводе. При этом коэффициент фильтрации Кср второго слоя превышает К,первого слоя в 1,5-30 раз в зависимости от конфигурации гофрированной дренажной трубы.

Таким образом, сочетание.этих слоев с указанными параметрами дает качественно новый результат, а именно первый cjioti защищает грунт от суффозии, а слой, примыкающий к дренажной трубе, позволяет

быстро транспортировать воду (без дополнительных фильтрационных сопротивлений) к отверстиям дренажной трубы. Если ЗФМ используется со слоем, параметры которого

идентичны параметрам первого слоя, то происходит поверхностная кольматация, поскольку отсутствует радиальная (продольная) фильтрация. Если используется ЗФМ с параметрами первого слоя, но имеющий К одинаковый как в продольном, так и в по перечном направлениях (т. е. один из при- меняемых ЗФМ), то происходит его глубинная кольматация, так как нет смены параметров, которая обеспечивает снятие поверхностной и предотвращение глубинной коль5 матации. Если ЗФМ имеет параметры второго слоя, то происходит приконтактная деформация грунта, заиление дренажного трубопровода, так как этот слой имеет крупные поры, в которые из грунта проходят частицы размером более 0,05 мм (что не

° отвечает требованиям, предъявляемым к фильтрам).

На таблице приведены данные по изменению расхода через систему грунт-ЗФМ в зависимости от параметров слоев филь5 труюшего материала.

Формула изобретения

Способ защиты дренажа от кольмата- ции, включающий покрытие дренажной тру30 бы, уложенной в грунт, двумя слоями волокнистого фильтрующего материала с различными размерами пор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы дренажа путем уменьшения влияния поверхностной и межслой35 ной кольматации фильтрующего материала, слой из волокнистого фильтрующего материала, сопряженный с грунтом, выполняют толщиной 0,3-0,5 мм и средним размером пор 0,10-0,15 мм, а слой, сопряженный с дренажной трубой, выполняют толщиной 2-3 мм и средним размером пор 0,15- 0,20 мм.

Изобретение относится к мелиорации земель и может быть использовано при строительстве закрытого горизонтального дренажа при укладке его в сухой грунт. Цель изобретения - повышение надежности и эффективности работы дренажа путем уменьшения влияния поверхностной и межслойной кольматации фильтрующего материала. Дренажную трубу, уложенную в грунт, покрывают двумя слоями из волокнистого фильтрующего материала. Слой из волокнистого фильтрующего материала, сопряженный с грунтом, выполняют толщиной 0,3-0,5 мм и со средним размером пор 0,10-0,15 мм. Слой из волокнистого фильтрующего материала, сопряженный с дренажной трубой, выполняют толщиной 2-3 мм и со средним размером пор 0,15-0,20 мм. В результате в слое, сопряженном с грунтом, обеспечивается преимущественно продольная фильтрация, а в слое с дренажной трубой - поперечная фильтрация. 1 табл.

0,3-0,5 0,.5 Размер пор jMM

0,1

. 0,1-0,15 0,15 0,2 0,2

технология 0,62 0,56

0,5

0,62

0,56

0,57

0,41

Слой

Параметры слоя

Толщина, мм 2,0

2,0-3,0

3,0 Размер пор, мм

iO,15

0,15-0,2

0,2

е. Рассмотренные по отдельности предлагаемые параметры слоев в совокупности дают увеличение расхода до О,,67 л/сут.

1612046g

Продолзхение таблицы

Расход воды, я/су т

0,47 0,56 0,51

0,34

0,62

0,62

Дальнез1шее Л11гген11е не влияет на ход